JP2871012B2 - 洗濯機の制御装置 - Google Patents

洗濯機の制御装置

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光幸 木内
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、槽内の液の汚れ度合を光学的に検出して、
洗剤の投入量を自動的に制御するようにした洗濯機の制
御装置に関する。
従来の技術 従来、この種の洗濯機の制御装置として特開昭61−17
2593号公報に示されているように、洗濯物が「ひどい汚
れ」か「標準」か「かるい汚れ」かを使用者が選択し、
その結果と洗濯物の量に応じて当初の洗剤投入量を決
め、その後の洗い行程中に汚れセンサにより洗濯物の汚
れ落ちが不足と判定されれば、「ひどい汚れ」か「標
準」か「かるい汚れ」かの使用者の選択結果に基づいて
洗剤の追加投入量を決めていた。
発明が解決しようとする課題 しかし上述のような運転方法では、使用者が洗濯物を
見て汚れの程度を自分で判断してデータ入力をしなけれ
ばならないので、この一連の作業が煩わしいという課題
があった。また、汚れの程度の判定には個人差が大きく
ほとんど汚れていない洗濯物の中に、油や泥、果汁など
で汚れた部分汚れの大きい洗濯物があった場合は、「ひ
どい汚れ」を選択する使用者もいる。このとき投入され
る洗剤量は多めであり、汚れセンサにより汚れ落ちが不
足と判定されればさらに洗剤は追加投入され、洗剤の浪
費につながり、さらに汚れた家庭排水を増加させるとい
う課題があった。そこで本発明は上記従来の課題を解決
するもので、洗濯物の汚れ度合を検出して自動で洗濯を
行うようにし、しかも初期洗剤投入量を減らして洗濯物
の汚れ度合に応じた最適な洗剤量で洗濯し、使用洗剤を
節約させる洗濯機の制御装置を実現することを目的とす
る。
課題を解決するための手段 上記課題を解決する本発明の手段は、洗濯物量を検出
する布量センサと、槽内の液の濁度を検出する光センサ
と、前記布量センサと光センサの出力を入力し、洗剤投
入装置を制御する制御手段を備え、前記制御手段は洗い
工程の初期洗剤投入量を標準量より少なくし、前記布量
センサで検出される洗濯物量と、前記光センサで検出さ
れる前記槽内の液の濁度とに応じて、洗剤追加投入量を
制御し、前記光センサにより気泡の多少を判別し、気泡
が多い場合には追加洗剤量を減らすようにしたものであ
る。
作用 本発明の手段によれば、布量センと光センサにより、
洗濯物量と槽内の液の濁度が自動的に検出され、洗い工
程初期において洗剤投入量を標準量より少なくしてある
ので、以後は洗濯物の量汚れ度合いに応じた最適量の洗
剤の自動追加投入が可能となる。さらに、攪拌中に槽内
の液に気泡が多く混入するのは、汚れが少くなった状態
であるから、光センサによって気泡の多少を検出し、気
泡が多くなるのに応じて、洗剤の追加投入を減らしてい
き、気泡があらかじめ設定された量より多くなったとき
洗剤の追加投入を停止するなど、洗い行程における終了
近くの洗剤投入量の制御または洗剤投入の停止の制御を
自動的に行うことが可能となる。
実 施 例 以下、本発明を全自動洗濯機に適用した場合の実施例
について図面を参照して説明する。
第2図は全自動洗濯機の断面図であり、1は外枠、2
は水受け槽、3は洗濯兼脱水槽である。6は洗い時また
はすすぎ時には攪拌槽4を、脱水時には洗濯兼脱水槽3
を回転させるように洗濯兼脱水モータ5の動力を切換る
ための動力切換機構である。7は水位に対応した圧力を
発生させるための空気だまりであり、9は空気だまり7
内で発生した圧力を水位センサ8へ伝えるためのエアー
ホース、10は水受け槽2内の液を外部へ排出するための
排水弁、11は排水ホース、12は水道水を水受け槽2内へ
供給するための給水弁であり、給水経路は第1の給水経
路12aと第2の給水経路12bに分岐している。14は予め貯
蔵された洗剤を洗い時に洗濯兼脱水槽3の中に入れるた
めの洗剤投入装置である。13は水受け槽2内の液の濁り
度合を検出するための光センサであり、第2の給水経路
12bにより給水の度に洗浄され汚れが付着しにくくなっ
ている。
次に、全自動洗濯機の電気回路のブロック図を第1図
に示す。同図において、5′は洗濯兼脱水モータ5用の
進相コンデンサであり、8は水受け槽2内の水位を検知
して電気信号を発生する水位センサ、15は商用電源、16
は洗濯兼脱水モータ5や排水弁10、給水弁12および洗剤
投入装置14を逐次制御する制御手段、17は洗剤投入量や
水位の設定、洗い,すすぎ,脱水などの動作の設定を行
い、その設定された内容や洗濯の進行状況等を使用者に
知らせるための操作表示部、18は洗濯物の量を検知する
布量センサ、19は洗濯兼脱水モータ5やその他の負荷を
駆動するためのスイッチング回路、20は水位センサ8や
光センサ13、布量センサ18の各種状態入力や操作表示部
17からの入力信号に基づいて各種負荷を駆動するために
スイッチング回路19等を制御する信号制御回路である。
第3図には光センサ13の制御回路の一実施例が示して
あり、光センサ13は発光素子13aと受光素子13bからな
り、光センサ駆動回路22により制御される。20aは出力
電圧VoutをA/D変換して入力し、PWM制御とスイッチング
制御により光センサ駆動回路22を制御し汚れを検出する
マイクロコンピュータ(以下マイコンと称する)であ
る。21は商用電源15が遮断されても光センサ出力調整デ
ータ、PWM値等を記憶しておくための記憶手段である。
以下簡単に回路動作を説明すると、マイコン20aはPWM値
を変えることにより信号変換回路220の出力電圧すなわ
ちトランジスタ221のベース電位を変えて発光素子13aの
電流Ifを変える。また、SW端子によりトランジスタ225
をON・OFFして受光素子13bのエミッタ抵抗値を切換えて
感度を調整するようにしている。
ここで光センサ13の出力電圧Voutの洗濯中の変化の例
を示すと第4図Aのようになる。上記構成による全自動
洗濯機において、本発明の実施例について第5図および
第6図,第7図を用いて説明する。第6図は浸け置き洗
いの給水開始から本洗い工程までのマイコン20aの制御
内容を示すフローチャートである。以下本発明の一実施
例を第6図のフローチャートを基に説明する。まずステ
ップ101で記憶手段21より光センサを駆動するためのPWM
値、V0値、SW値を転送し、以後光センサの制御に使う。
これらの値は前回の洗濯のすすぎ1回目の給水中に決め
られた値であり、これを簡単に説明すると、まず給水弁
12をONして給水を開始した後、排水弁10を所定時間(例
えば5秒)だけONする。これは、直前の中間脱水で発生
した泡を排出するためである。次に所定最低水位かどう
かを判定し、続いて光センサ13の出力電圧Voutが基準値
V0になるようにPWM値,SW値を調整する。これが光センサ
の発光出力制御または感度調整である。そしてこれらの
値を記憶手段21へ転写しておくわけである。さて、ステ
ップ102で給水弁12をONして給水を開始した後、ステッ
プ103で、水位センサ8により極少水位に達したかどう
かを判定し、ステップ104で給水弁をOFFする。ステップ
105で布量検知回路18により洗濯物の量を検知して、以
後洗濯物の量に適した水位や水流等に制御する。ステッ
プ106で布量に応じた最低洗剤量(標準洗剤量の6〜8
割)を投入するため洗剤投入装置14を制御する。ステッ
プ107で給水弁12をONして給水を再開した後、その後、
ステップ108で、水位センサ8によりステップ105の布量
判定で決められた設定水位に達したかどうかを判定し、
達していればステップ109で給水弁12をOFFした後、ステ
ップ110へ移って洗い攪拌を開始する。これを第4図で
示すと、洗い開始は時間T1であり、洗いの進行とともに
洗濯物の汚れが洗濯液中に溶けて濁っていき、光センサ
13の出力電圧が低下する。ステップ111からステップ113
では、所定時間攪拌後(例えば3分)の休止期間中(例
えば5分)の光センサ13の出力電圧値を検知しこの時の
電圧をV1,V2,V3……Vnとして、Vnが低いほど濁度が大き
く汚れが大きいと判定する。攪拌中は泡の影響により濁
度が大きくなるので休止期間に濁度を検知する。ステッ
プ113は濁度変化(例えばV3−V2)を計算し、ステップ1
14にて濁度変化が所定値以下かどうかを判定し、Yなら
ばステップ115にて濁度(あるいは濁度変化)に応じて
洗剤投入量を追加させる。ステップ116にて洗剤を投入
するに必要なだけ給水弁をONする。ステップ117は浸け
置き洗いの終了であらかじめ設定された時間によって決
る。
第4図Bは、本洗い工程で汚れが少なく泡が多い場合
の光センサ出力信号をしめす。時間T1,T2……Tnより攪
拌を開始すると泡によってセンサ信号の振幅が大きくな
るので、センサ信号の振幅の変化に応じて本洗工程にお
ける洗剤投入の制御を行う。
第7図は本洗い工程における泡検出による洗剤投入制
御のフローチャートで、ステップ201,202においてセン
サ信号の最大値と最小値を計算し泡の多少を検出する。
センサ信号の最大値と最小値の差が、第1の設定値より
大きければ洗剤の投入量を減らし、第2の設定値より大
きければ洗剤の投入を停止する。
第5図は本発明による洗剤投入量の設定変更可能な操
作表示部の一実施例である。171は洗剤量設定キーで172
は洗剤量表示器である。洗剤量設定キー171を1度押す
と標準表示灯172bが点灯する。173,174,175,176は時刻
設定キー、時設定キー、分/g設定キー、予約設定キーで
あり177は時間あるいは洗剤量を表示する数字表示器で
ある。178〜181は設定モードの表示部である。洗剤量設
定キー171を押すと177の洗剤量,モード表示器181、グ
ラム表示器182が点灯する。数字表示器177は30あたり
の洗剤投入量を表示し分/g設定キーにより洗剤投入量を
変更できる。標準量は30あたり25gであり、あらかじ
め記憶手段に記憶させておく。分/g設定キーにより1g単
位で洗剤投入量を設定変更できる。また洗剤量設定キー
171をさらに1度押して「多め」に設定すると1〜2割
増しに自動設定され、洗剤量設定キー171をさらにもう
1度押して「少なめ」に設定すると1〜2割洗剤投入量
を減らす。
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明の手段によれ
ば、液の濁度と洗濯物量を検出し洗剤量を洗濯物の汚れ
と量に応じて制御できるので、洗濯物の汚れ度合に応じ
た最適な洗濯を自動で行うことでき、使用者が洗濯物の
汚れ度合を判断していちいちキー操作によるデータ入力
をしなくてよいという効果がある。さらに、最適量の洗
剤を使用し、過剰な洗剤を使用しないため、汚れた家庭
排水を最少にすることができる。
さらに、特に水洗い工程において、汚れの減少を適確
に検出し、自動的に洗剤の追加投入量を減らしていき、
最終的に追加投入を停止させることが可能で、洗い工程
の初期から終了までの全期間を通じ最適量の洗剤での洗
濯を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の全自動洗濯機のブロック
図、第2図は同全自動洗濯機の電気回路のブロ断面図、
第3図は同光センサ制御回路図、第4図Aは浸け置き洗
い工程での光センサの出力電圧特性図、第4図Bは本洗
い工程における光センサの出力電圧特性図、第5図は本
発明による洗剤量の操作表示部の部品配列の一実施例を
示す図、第6図A,B,第7図は本発明の一実施例の制御の
フローチャートである。 2……水受け槽、13……光センサ、14……洗剤投入装
置、18……布量センサ、16……制御手段、17……操作表
示部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−277598(JP,A) 特開 昭53−32971(JP,A) 特開 昭61−94692(JP,A) 特開 平1−56097(JP,A) 特開 平1−151486(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D06F 33/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】洗濯物量を検出する布量センサと、槽内の
    液の濁度を検出する光センサと、前記布量センサと光セ
    ンサの出力を入力し、洗剤投入装置を制御する制御手段
    を備え、前記制御手段は洗い工程の初期洗剤投入量を標
    準量より少なくし、前記布量センサで検出される洗濯物
    量と、前記光センサで検出される前記槽内の液の濁度と
    に応じて、洗剤追加投入量を制御し、前記光センサによ
    り気泡の多少を判別し、気泡が多い場合には追加洗剤量
    を減らす洗濯機の制御装置。
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JP4909387B2 (ja) * 2009-08-25 2012-04-04 パナソニック株式会社 洗濯機
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CN113699740B (zh) * 2020-05-08 2023-05-12 云米互联科技(广东)有限公司 进水过滤控制方法及系统、存储介质、洗衣机

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